利用Internet控制协议探测控制用户接入的方法技术领域
本发明涉及网络中检测用户是否在线的方法，特别涉及一种利用Internet控
制协议探测控制用户接入的方法。
背景技术
随着以太网技术在商业运营网络中的发展，对以太网方式接入用户的管理
要求越来越强。常用的以太网组网方式如图1所示，计算机的网卡和集线器
(HUB)或者以太网交换机(LANSwitch)通过网线相连，一个HUB或者
LANSwitch可以接多个计算机，HUB或者LANSwitch通过以太网线路接在接入设
备上。其中，接入设备可以是具有用户管理功能的以太网交换机(LANSwitch)
或者路由器，或者具有类似功能的以太网用户接入管理设备。
图1是常见的组网图，在实际的组网中，可以有多种组网结构。在实际组网
中，个人计算机(PC)可以直接接在接入设备中，个人计算机也可以通过甚高
速数字用户线路(VDSL)和VDSL交换机(VDSL Switch)相连，其中在VDSL
线路中传递的是以太网格式的报文。
在图1的组网中，当个人计算机接入时，接入设备内部会动态生成计算机的
连接信息表项，包括邻接信息表(AIB)、转发信息表(FIB)等，纪录了计算机
的MAC地址和IP地址的对应关系、VLAN ID等。Internet控制消息协议(Internet
Control Message Protocol，简称ICMP)是探测网络连通性的常用协议，使用ICMP
协议可以探测出用户是否在线。
在实际网络中，计算机和网络连接情况具有很大的随意性，以下是几种典
型的情况：
一台计算机A在发送或者接收报文后可能马上关机，或者网线连接断开，或
者将计算机A(如笔记本计算机)移走。这时候在接入设备上察看ARP表还是存
在计算机A的表项，但是计算机A实际上已经离开了网络，网络上的其他设备和
该计算机A无法通讯。但是该计算机还占用了接入设备的很多资源。
如果接入计算机通过DHCP协议从接入设备(或者通过接入设备的DHCP中
继作用)动态获取IP地址，即使计算机离开了接入网络，但是接入设备不能判断
用户是否真正再线，因此在IP地址的租用时间内，该IP地址将一直被占用。这将
使IP地址不能有效利用。
对于这些典型的情况，现有技术不能判断用户是否实时在线，因而造成网
络资源的浪费，同时也不利于接入设备对接入计算机实时和准确地计费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用Internet控制协议探测控制用户接入的方
法，该方法能使接入设备能够实时判断接入计算机是否在线。
本发明的方法包括步骤：
A、由网络中的接入设备向接入用户发送Internet控制消息协议回显请求报
文；
B、所述接入设备对用户状态进行判断，如果在预定的时间内收到用户的响
应消息，则确定相应的用户在线；如果在预定的时间内未收到用户的响应消息，
则确定用户已下线。
根据上述方法：
步骤B中，接入设备在预定时间内未收到用户的响应消息时，还进一步判断
是否对该用户已连续发送预定次数的请求报文，如果是则确定该用户已下线，
否则继续发送请求报文。
所述方法还包括步骤：
C、对下线的用户进行下线处理。
接入设备采用定时或循环方式向已接入用户发送Internet控制消息协议回显
(Echo)请求报文。
所述下线处理是指将用户的接入信息删除或将用户的接入状态设置为下线
状态。
本发明利用了TCP/IP协议中的Internet控制消息协议(简称ICMP协议)，接入
设备主动对接入用户发起ICMP回显(Echo)请求报文，按照ICMP协议的要求，
被请求的用户必须响应该报文，因此接入设备可以主动探测出接入用户是否实
时在线；还可以调整接入设备主动发送ICMP回显(Echo)请求报文的频率在实
行性和性能负担上做出一个较好的平衡。
采用本发明，便于维护和管理接入用户，也可以利用这种方法对接入用户
按照接入时间进行计费；本发明是完全基于标准协议实现的，因而具有通用性
强，实时性好的特点。
附图说明
图1为以太网接入组网图；
图2为本发明的流程图；
图3为ICMP回显请求/响应报文格式。
具体实施方式
参阅图1，当计算机通过某种方法允许正常接入网络时，接入设备系统内部
维护一种用户接入数据信息表，该接入信息表包括用户的IP地址，MAC地址信
息。
为了确定已接入网络用户的接入状态，即确定用户是否在线，首先由网络
中的接入设备向接入用户发送Internet控制消息协议(简称ICMP协议)回显
(Echo)请求报文，然后接入设备根据响应消息对用户状态进行判断，如果在
预定的时间内收到用户的响应消息，则确定相应的用户在线；如果在预定的时
间内未收到用户的响应消息，则确定用户已下线。为了避免用户响应消息因传
输延时等原因造成接入设备的判断错误，最佳的办法是设置预定次数，如果用
户在连续的该次数内，对请求报文均无正确的响应消息，则确定该用户已下线。
参阅图2，接入设备探测用户状态的详细过程如下：
网络中的接入设备探测开始后进入步骤100，
步骤100：接入设备向接入用户发送ICMP回显(Echo)请求报文。接入设
备循环或者定时向每个接入用户主动发送ICMP回显(Echo)请求报文，通过
用户的IP地址请求用户的ICMP回显(Echo)响应。按照ICMP协议要求，当计
算机收到ICMP回显(Echo)请求报文时，就发送一个ICMP回显(Echo)响
应。
ICMP回显(Echo)请求报文及响应消息ICMP回显(Echo)响应报文格
式如图3所示。
步骤110：接入设备对用户状态进行判断，如果在预定的时间内收到用户的
响应消息，则进行步骤130；如果在预定的时间内未收到用户的响应消息，则进
行步骤120。
对于预定的时间可根据网络情况进行设置，一般设置为15至25秒，如设置
在20秒内。
步骤120：进一步判断该用户是否在连续的预定次数内均未收到正确的响应
消息，如果判断结果为是，则进行步骤140；如果判断结果为否，则进行步骤100，
可继续对用户进行探测。
预定次数可设置为2至5次，最佳选择为3次，即在接入设备连续3次发送
ICMP回显(Echo)请求时还没有收到用户正确的响应消息就可作出判断。
步骤130：接入设备确定相应的用户在线，然后进行步骤150。
步骤140：接入设备确定相应的用户已下线并进行相应的下线处理。其中，
下线处理是指接入设备将用户的接入信息删除，或者将用户接入状态设置为下
线状态。
步骤150：结束本次探测。
本发明的方法中，接入设备利用主动向以太网接入用户发送ICMP回显
(Echo)请求的方法来实时判断接入用户是否在线，并实现IP地址的回收(对于
通过DHCP协议分配IP地址的用户)，并且能真正实现按时间对用户进行计费。
而且，这种方法不需要接入计算机做出任何修改和配置，也不需要安装任何特
殊软件。通过这种方法实时判断用户是否在线，对于用户计算机正常功能没有
不利影响，对用户来说是透明的，用户感觉不到，也不需要人为干预。